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Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen, insbesondere einen PKW-Winterreifen, mit einem Laufstreifen mit sich in axialer Richtung erstreckenden schulterseitigen Blöcken mit überwiegend parallel zueinander verlaufenden Blockkanten und mit mittleren Blöcken mit überwiegend parallel zueinander verlaufenden Blockkanten zwischen den schulterseitigen Blöcken. Die schulterseitigen Blöcke und die mittleren Blöcke sind jeweils mit zumindest zwei in Draufsicht parallel zueinander verlaufenden Einschnitten versehen. Die schulterseitigen Blöcke und die mittleren Blöcke sind jeweils mit mehreren in Draufsicht sich parallel zueinander erstreckenden Mikrorillen versehen, wobei sich die Mikrorillen zu den Einschnitten parallel und kreuzungsfrei erstrecken.
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Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vulkanisationsform zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens.
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An PKW-Winterreifen werden einander widersprechende Anforderungen gestellt. Sie sollen eine gute Haftung auf glattem Eis ermöglichen, wofür große Kontaktflächen des Winterreifens mit dem glatten Eis vorteilhaft sind. Weiterhin sollen sie eine gute Haftung auf Schnee und aufgerautem Eis ermöglichen, was über strukturierte Kontaktflächen durch Einschnitte in Blöcken der Winterreifen ermöglicht wird. Derartige Einschnitte verringern jedoch die Kontaktfläche auf glattem Eis.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen PKW-Winterreifen derart auszuführen, dass bei einer guten Haftung auf glattem Eis auch eine gute Haftung bei Schnee oder aufgerautem Eis ermöglicht wird
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Diese Aufgabe wird gelöst mit einem PKW-Winterreifen gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
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Erfindungsgemäß ist also ein Fahrzeugluftreifen, insbesondere ein PKW-Winterreifen, mit einem Laufstreifen mit sich in axialer Richtung des Fahrzeugluftreifens erstreckenden schulterseitigen Blöcken mit überwiegend parallel zueinander verlaufenden Blockkanten und mit mittleren Blöcken mit überwiegend parallel zueinander verlaufenden Blockkanten zwischen den schulterseitigen Blöcken vorgesehen. Die schulterseitigen Blöcke sind hierbei in axialer Richtung in den Randbereichen des Laufstreifens angeordnet.
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Die schulterseitigen Blöcke und die mittleren Blöcke sind jeweils mit zumindest zwei in Draufsicht parallel zueinander sich zur axialen Richtung des Fahrzeugluftreifens mit einer Abweichung von kleiner als 45° auf der Umfangsfläche des Fahrzeugluftreifen erstreckenden Einschnitten versehen, welche eine Breite von 0,4 mm bis 0,8 mm und an ihrer tiefsten Stelle eine Tiefe von mindestens 50% der Profiltiefe aufweisen. Die schulterseitigen Blöcke und die mittleren Blöcke sind jeweils mit mehreren in Draufsicht sich parallel zueinander zur axialen Richtung des Fahrzeugluftreifens mit einer Abweichung von kleiner als 45° auf der Umfangsfläche des Fahrzeugluftreifen erstreckenden Mikrorillen mit einer Breite von 0,1 mm bis 0,3 mm und einer Tiefe von 0,1 mm bis 0,3 mm versehen, wobei sich die Mikrorillen zu den Einschnitten parallel und kreuzungsfrei erstrecken. Als Draufsicht wird eine senkrechte Betrachtung des Laufstreifens oder eines Abschnitts des Laufstreifens verstanden.
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Die schulterseitigen Blöcke und die mittleren Blöcke sind jeweils mit zumindest zwei in Draufsicht parallel zueinander verlaufenden sich überwiegend in Umfangsichtung des Fahrzeugluftreifen erstreckenden Quer-Mikrorillen mit einer Breite von 0,2 mm bis 0,6 mm und einer Tiefe von 0,6 mm bis 3 mm versehen.
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Durch die Erstreckung der Einschnitte und Mikrorillen in axialer Richtung und die Erstreckung der Quer-Mikrorillen überwiegend in Umfangsrichtung kreuzen sich die Quer-Mikrorillen mit den Einschnitten und Mikrorillen. Die Blöcke werden hierdurch in Teilflächen unterteilt, die einerseits jeweils eine besonders kleine Kontaktfläche ausbilden, die besonders geeignet sind Kräfte in feine Strukturen des Untergrunds zu übertragen. Andererseits sind die Teilflächen zu benachbarten Teilflächen flexibel an den Blöcken angebunden, so dass sie auch bei einem erhöhten Schlupf über eine längere Dauer mit feinen Strukturen in Kontakt stehen und Kräfte übertragen können. Eine besonders gute Haftung auf Schnee und aufgerautem Eis wird ermöglicht. Die Mikrorillen sowie die Quer-Mikrorillen weisen eine besonders geringe Breite auf, sodass eine große Kontaktfläche auf glattem Eis gegeben ist und eine gute Haftung ermöglicht wird.
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Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Abstand zwischen zwei Quer-Mikrorillen in schulterseitigen Blöcken kleiner als 10 mm und beziehungsweise oder in mittleren Blöcken kleiner als 7 mm ist. Ein besonders kleiner Abstand zwischen den Quer-Mikrorillen erzeugt besonders kleine Teilflächen, wodurch Kräfte in feine Strukturen des Untergrundes besonders gut übertragen werden können.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Abstand zwischen zwei Quer-Mikrorillen in schulterseitigen Blöcken größer als 3 mm und beziehungsweise oder in mittleren Blöcken größer als 2 mm ist. Ein Mindestabstand zwischen den Quer-Mikrorillen führt zu Teilflächen, die eine ausreichende Größe und Festigkeit haben, um effizient Kräfte in den Untergrund zu übertragen. Weiterhin wird hierdurch eine ausreichende Kontaktfläche zwischen dem Fahrzeugreifen und einem glatten Eis als Untergrund ermöglicht, da der Flächenanteil der Quer-Mikrorillen geringgehalten wird.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Abstand zwischen zwei Einschnitten in schulterseitigen Blöcken und beziehungsweise oder in mittleren Blöcken kleiner als 7 mm ist. Ein besonders kleiner Abstand zwischen den Einschnitten erzeugt besonders kleine Teilflächen, wodurch Kräfte in feine Strukturen des Untergrundes besonders gut übertragen werden können.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Abstand zwischen zwei Quer-Mikrorillen in schulterseitigen Blöcken und beziehungsweise oder in mittleren Blöcken kleiner ist als der doppelte, bevorzugt der anderthalbfache und weiter bevorzugt der einfache Abstand zwischen zwei Einschnitten. Durch eine Annäherung des Abstandes zwischen zwei Quer-Mikrorillen zu dem Abstand zwischen zwei Einschnitten, wird die Oberfläche der Teilflächen einem Quadrat angenähert. Hierdurch wird eine besonders hohe Kraftübertragung sowohl in Umfangsrichtung als auch in axialer Richtung des Fahrzeugreifens ermöglicht. Weiterhin werden kleine Teilflächen erzeugt bei möglichst geringem Flächenanteil der Quer-Mikrorillen und Einschnitte.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Einschnitte und die Mikrorillen sich zur axialen Richtung des Fahrzeugluftreifens mit einer Abweichung von höchstens um 30°, bevorzugt höchstens um 25°, besonders bevorzugt höchstens um 20° und weiter bevorzugt höchstens um 5° auf der Umfangsfläche des Fahrzeugreifens erstrecken. Besonders bevorzugt sind die Einschnitte und die Mikrorillen in der axialen Richtung des Fahrzeugluftreifens ausgerichtet. Eine derartige Ausrichtung der Einschnitte und Mikrorillen ermöglicht eine besonders hohe Kraftübertragung in Umfangsrichtung sowie in axialer Richtung bei strukturierten Untergründen. Weiterhin werden kleine Teilflächen ermöglicht, wobei die Kontaktfläche auf glattem Eis durch die Länge der Einschnitte und Mikrorillen in möglichst geringem Maß verringert wird.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die überwiegend parallel zueinander verlaufenden Blockkanten der mittleren Blöcke höchstens um einen Winkel von kleiner als 30° bevorzugt kleiner als 20° und weiter bevorzugt kleiner als 10° divergieren und die überwiegend parallel zueinander verlaufenden Blockkanten der schulterseitigen Blöcke um einen Winkel von kleiner als 30° bevorzugt kleiner als 20° und weiter bevorzugt kleiner als 10° divergieren. Besonders bevorzugt laufen die Blockkanten der mittleren Blöcke sowie der schulterseitigen Blöcke parallel zueinander. Je genauer die Blockkanten der Blöcke zueinander parallel verlaufen, je rechteckiger die Blöcke ausgeführt sind, umso kürzer sind die Rillen, die die Blöcke voneinander trennen und umso höher ist die Kontaktfläche auf glattem Eis.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass zwischen den Einschnitten und den Quer-Mikrorillen ein Winkel a zwischen 50° und 130° bevorzugt zwischen 65° und 115° und besonders bevorzugt zwischen 80° und 100° gebildet wird. Besonders bevorzugt ist ein Winkel a von 90° zwischen den Einschnitten und den Quer-Mikrorillen. Durch ein Winkel a, der möglichst weit einen Winkel von 90° angenähert ist, werden möglichst kleine Teilflächen bei möglichst kurzen Einschnitten und Quer-Mikrorillen ermöglicht. Die Kontaktfläche auf glattem Eis wird vergrößert.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Einschnitte eine Breite von 0,5 mm bis 0,6 mm und beziehungsweise oder an ihrer tiefsten Stelle eine Tiefe von mindestens 70% aufweisen. Die beschriebenen Einschnitte ermöglichen eine ausreichende Flexibilität für einen optimalen Fräswinkel auf Schnee sowie einen hohen Kantendruck sowohl auf glattem als auf rauem Eis. Die Flexibilität ermöglicht auf rauem Eis durch Anschmiegen eine gute Haftung. Dies wird aufgrund der großen Tiefe auch bei teilweise abgefahrenem Profil ermöglicht.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die schulterseitigen Blöcke und die mittleren Blöcke jeweils Teilflächen aufweisen, wobei die Teilflächen zu benachbarten Teilflächen flexibel an den Blöcken angebunden sind, wobei die Teilflächen der schulterseitigen Blöcke eine Größe von kleiner 100 mm2 bevorzugt kleiner 80 mm2 und weiter bevorzugt kleiner 60 mm2 und die Teilflächen der mittleren Blöcke eine Größe von kleiner 60 mm2 bevorzugt kleiner 50 mm2 und weiter bevorzugt kleiner 40 mm2 aufweisen. Eine Größe der Teilflächen von höchstens 100 mm2 und bevorzugt kleiner ermöglicht es im besonderen Maße in feine Strukturen, insbesondere von aufgerautem Eis, eine höhere Kraft zu übertragen. Derartige Teilflächen gelangen in Aussparungen dieser feinen Strukturen und können aufgrund ihrer flexiblen Anbindung über einen relativ langen Zeitraum Kraft in diese Struktur übertragen.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Einschnitte auf dem Umfang der Lauffläche sinusförmig und beziehungsweise oder zickzackförmig verlaufen sowie bevorzugt in radialer Richtung eine Ausbauchung aufweisen. Der Verlauf der Einschnitte führt zu einem erhöhten Kantenanteil in Umfangsrichtung und erhöhte die Haftung auf rauem Eis.
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Es ist eine Vulkanisationsform zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens vorgesehen.
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Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei davon in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigen in
- 1 eine Draufsicht auf einen mittleren Block eines Fahrzeugluftreifens;
- 2 eine Draufsicht auf einen schulterseitigen Block eines Fahrzeugluftreifens.
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1 zeigt eine Draufsicht auf einen mittleren Block 1 eines Fahrzeugluftreifens mit einer nahezu quadratischen Oberfläche, die durch Blockkanten 2 begrenzt wird, wobei die Oberfläche Einschnitte 3 aufweist. Die Einschnitte 3 erstrecken sich auf der Umfangsfläche des Reifens, also in Umfangsrichtung sowie in axialer Richtung des Reifens, zickzackförmig. Weiterhin weisen die Einschnitte 3 in radialer Richtung des Reifens eine zickzackförmige Geometrie auf. Die Einschnitte 3 verlaufen jeweils bis zu den Blockkanten 2 des Blocks 1 sowie im Wesentlichen parallel zueinander. Überwiegend parallel und abwechselnd zu den Einschnitten 3 angeordnet verlaufen geradlinig Mikrorillen 4 ebenfalls jeweils bis zu den Blockkanten 2 des mittleren Blocks 1. Die Mikrorillen 4 sind zu den Einschnitten 3 beanstandet und kreuzen diese nicht. Auf der Umfangsfläche verlaufen Quer-Mikrorillen 5 nahezu senkrecht zu den Mikrorillen 4. Die Quer-Mikrorillen 5 verlaufen geradlinig über den mittleren Block 1 und enden mit einem Abstand zu den Blockkanten 2 des mittleren Blocks 1, der der dreifachen Bereite der Quer-Mikrorille 5 entspricht. Die Quer-Mikrorillen 5 kreuzen die Mikrorillen 4 sowie die Einschnitte 3 unter einem Winkel a, wodurch Teilflächen erzeugt werden, die unabhängig voneinander und flexibel zueinander an dem mittleren Block 1 angebunden sind.
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In 2 ist eine Draufsicht auf einen schulterseitigen Block 6 eines Fahrzeugluftreifens dargestellt, der eine gestreckte auf einer Seite spitz zulaufende Oberflächengeometrie aufweist. Der schulterseitige Block 6 weist zwei parallel verlaufende Einschnitte 3 auf, die auf der Umfangsfläche sowie in radialer Richtung des Reifens zickzackförmig verlaufen. Zwischen den Einschnitten 3 verläuft überwiegend parallel sowie geradlinig und zu den Einschnitten 3 beanstandet eine Mikrorille 4. Die Einschnitte 3 sowie die Mikrorille 4 verlaufen von einer Blockkante 2 des schulterseitigen Blocks 6, dem spitz zulaufenden Rand, überwiegend parallel zu den längeren Blockkanten 2 des schulterseitigen Blocks 6 und enden mit einem Abstand zur gegenüberliegenden Blockkanten 2 des schulterseitigen Blocks 6. Die Einschnitte 3 sowie die Mikrorille 4 erstrecken sich über etwa drei Viertel der Breite des schulterseitigen Blocks 6. Auf der Umfangsfläche verlaufen Quer-Mikrorillen 5 nahezu senkrecht zu den Mikrorillen 4 sowie den Einschnitten 3. Die vier Quer-Mikrorillen 5 enden mit einem Abstand zu den Blockkanten 2 des schulterseitigen Blocks 6, der dem dreifachen der Breite der Quer-Mikrorillen 5 entspricht. Die Quer-Mikrorillen 5 sind voneinander beanstandet auf der spitz zulaufenden Hälfte des schulterseitigen Blocks 6 angeordnet. Die Quer-Mikrorillen 5 kreuzen die Einschnitte 3 sowie die Mikrorillen 4, so dass Teilflächen erzeugt werden, die unabhängig voneinander und flexibel zueinander an dem schulterseitigen Block 6 angebunden sind.
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Die durch die Quer-Mikrorillen 5 und die Einschnitte 3 sowie die Mikrorillen 4 erzeugten Teilflächen sind an dem spitz zulaufenden Ende des schulterseitigen Blocks 6 angeordnet, wobei dieses Ende zum mittleren Bereich der Reifenlauffläche angeordnet ist. Es wird somit durch die Teilflächen im mittleren Bereich der Reifenlauffläche eine höhere Kraftübertragung vom Reifen bei Eis oder Schnee auf den Untergrund ermöglicht. Der Randbereich der Reifenlauffläche weist keine Teilflächen auf und verformt sich bei Kurvenfahrten lediglich geringfügig und ermöglicht hierdurch eine gute Kraftübertragung bei Kurvenfahrten, insbesondere bei griffigem Untergrund.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- mittlere Block
- 2
- Blockkante
- 3
- Einschnitt
- 4
- Mikrorille
- 5
- Quer-Mikrorille
- 6
- schulterseitige Block
- a
- Winkel